Общая масса живого вещества (биомасса) составляет около 2000 млрд тонн сухого веса. Величина огромная, однако в сравнении с массой земной коры (3 Ч 1017т) очень небольшая. Живое вещество обладает способностью обновляться. В течение года воспроизводится около 250 млрд тонн биомассы. Подобный показатель называется продуктивностью. Условия жизни на планете сдерживают рост биомассы. За время существования живого вещества (около 3 млрд лет) общая биомасса в сотни раз превысила массу земной коры. Такая активность делает биосферу могучим геологическим и географическим фактором на планете. Биосфера участвует в круговороте веществ и энергии. Наиболее активно вовлекаются в круговорот кислород, углерод, азот, фосфор, сера и вода. Биогеохимические круговороты действуют очень активно. Живое вещество пропускает через себя всю воду земли за 2 млн лет, весь кислород атмосферы – за 2 тыс. лет, а атмосферную углекислоту – за 300 лет. Геохимическую активность биосферы изучает наука биогеохимия.

Основой существования биосферы и происходящих в ней процессов является астрономическое положение Земли, расстояние до Солнца и наклон земной оси к плоскости земной орбиты. Эти факторы влияют на климат Земли и жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником энергии планеты и регулятором всех ее биологических, геологических и химических процессов. В зависимости от изменений окружающей среды происходит изменение живых организмов. Согласно теории Дарвина, накопление данных изменений является источником эволюции. Вернадский предположил, что «живое вещество имеет свой процесс эволюции, проявляющийся в изменении с ходом геологического времени вне зависимости от изменения среды». При этом он ссылается на непрерывное усложнение центральной нервной системы животных и увеличение ее значения в биосфере. Процесс эволюции видов оказывает влияние на всю биосферу, в том числе на почву и водоемы. Указывает на это тот факт, что почва и реки девона совсем другие, чем в третичной и, тем более, нашей эпохе. Таким образом происходит взаимодействие между живой и неживой природой.

Вопрос 3. Решить задачу на моногибридное скрещивание

Задача.

Ген черной масти у крупного рогатого скота доминирует над геном красной масти. Какое потомство F1 получится от скрещивания чистопородного черного быка с красными коровами? Какое потомство F2 получится от скрещивания между собой гибридов?

Решение.

А – ген черной масти;

а – ген красной масти.

1. Красные коровы несут рецессивный признак, следовательно, они гомозиготны по рецессивному гену и их генотип – аа.

2. Бык несет доминантный признак черной масти и является чистопородным, т. е. гомозиготным, его генотип – АА.

3. Гомозиготные организмы дают только один сорт гамет, поэтому сперматозоиды быка несут только доминантный ген А, а яйцеклетки коров несут только рецессивный ген а.

4. При слиянии гамет в F1 потомство будет единообразным с генотипом Аа.

5. Гетерозиготы (Аа) с равной вероятностью формируют гаметы, содержащие гены А и а. Их слияние носит случайный характер, поэтому в F2 будут встречаться животные с генотипами АА (25 %), Аа (50 %) и аа (25 %), т. е. особи с доминантным признаком будут составлять примерно 75 %.

Запись скрещивания:

Ответ: при скрещивании чистопородного черного быка с красными коровами все потомство будет черного цвета. При скрещивании между собой гибридов F1 в их потомстве (F2) наблюдается расщепление: 3/4 особей – черного цвета, а 1/4 – красного.